认识计算机系统

第1章计算机基本操作1.1认识计算机系统

知识点计算机的系统组成计算机硬件设备计算机软件知识任务一认识计算机硬件任务描述计算机的外观如图所示，在机箱内部有支持系统工作的重要板卡，我们透过外观看本质，一起来揭开计算机硬件组成的神密面纱。任务分析从计算机的外观来看，计算机由主机箱和与之相连的设备组成。在机箱内有CPU、主板、内存等重要部件，因此，可以考虑以主机箱为分界线，将认识计算机硬件的任务可以分解成：认识与主机相连的外部设备认识计算机机箱内的各个组件图1-1-1计算机硬件设备的外观显示器主机音箱鼠标键盘活动步骤1．认识与主机相连的外部设备一台计算机从外观上看，包括主机、显示器、键盘、鼠标、音箱。显示器和音箱属于输出设备，也是将计算机处理结果转换成人类习惯的表现形式的设备。常见的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。键盘和鼠标属于输入设备，用于向计算机输入程序和数据，是将人类习惯的文字、图形、和声音转换成计算机能够识别的二进制的设备。常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等。2．认识计算机机箱内的各个组件拆下机箱一边的侧面板，可以观察到计算机主机箱内的结构，如图所示。（1）CPU（CentralProcessingUnit）也称中央处理器，是计算机的控制中枢，用于计算数据和进行逻辑判断，CPU的速度和性能对计算机的整体性能有较大影响。（2）主板（MotherBoard）控制计算机所有设备之间的数据传输，并为计算机各类外设提供接口。（3）光驱（CD—ROMDiskDrive）用于读取光盘中的数据，有写入功能的光盘驱动器，可以在专门的光盘中写数据。（4）软驱（FloppyDiskDrive）用于读取存放在软盘中的数据。（5）硬盘（HardDiskDrive）用于长期存储操作系统、数据和应用程序，是最重要的存储设备。（6）声卡用于处理计算机中的声音信号，并将处理结果传输到音箱中播放。（7）内存（Memory）用于临时存储运算中的程序或数据，其运算速度和容量大小对计算机的运行速度影响较大。（8）显卡也称显示适配器，用于和显示器配合输出图形、图像和文字等信息。（9）网卡用于计算机和网络，或其他网络通信设备连接。（10）电源为计算机各个部件提供电能。任务二了解计算机软件任务描述计算机软件系统包括系统软件和应用软件，两者是计算机应用环境中不可或缺的重要内容，也是计算机用户必须了解的重要知识。任务分析系统软件管理控制计算机，应用软件提供帮助工作的操作环境，它们又联系，也有差别，因此，任务可以分解成以下活动：认识系统软件认识应用软件活动步骤1．认识系统软件系统软件是指管理、监控和维护计算机资源的软件。系统软件主要包括操作系统、程序设计语言、数据库管理系统、工具软件等。常见的操作系统有Windows系列、Netware、UNIX和Linux等。（1）Windows系列操作系统

Windows系列操作系统由美国微软公司开发，是具有可视化图形界面的多任务操作系统。所谓多任务是指可以同时运行多个应用程序，如在上网浏览的同时，运行MP3播放器播放音乐。

（2）NetWare操作系统

NetWare操作系统是基于Intel系列计算机的网络服务器操作系统，具有良好的文件管理和网络打印功能，由于Windows操作系统的网络功能逐渐增强，使NetWare应用市场出现萎缩。（3）UNIX操作系统

UNIX是多用户多任务的分时操作系统，它具有结构紧凑、功能强、效率高、使用方便和可移植等优点，是国际上公认的通用操作系统。UNIX占据着网络操作系统的主导地位，应用范围极为广泛，从各种微机到工作站、中小型机、大型机和巨型机，都有UNIX操作系统及其变种的身影。

（4）Linux操作系统

Linux操作系统是一种把UNIX操作系统加以简化，从而使其适应个人计算机需要的操作系统。它遵循标准操作系统界面，是一个多用户、多任务，并提供丰富网络功能的操作系统。在中国政府于1999年发布的指导性文件《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》中确定，基于Linux的操作系统平台及其集成应用环境软件，是我国高新技术发展的重点领域之一。（5）程序设计语言程序设计语言是用户用来编写程序的语言，它是人与计算机之间交换信息的工具。一般分为机器语言、汇编语言、高级语言3类。（6）工具软件工具软件有时又称为服务软件，它是开发和维护计算机系统的工具。常见的有诊断程序、调试程序、编辑程序等。2．认识应用软件

应用软件是指为专门用户提供的或有专门用途的软件，也是用户利用计算机解决各种实际问题而编制的计算机程序。常见的应用软件有信息管理软件、办公自动化系统、各种文字处理软件等，如日常办公用的Office、人事管理系统等。知识链接链接一计算机硬件的基本结构

1946年，美籍匈牙利数学家冯·诺依曼提出了计算机的基本硬件结构。这种计算机硬件结构主要由5大基本部件组成：运算器、控制器、存储器、输入和输出设备，在结构上是以运算器为中心，现在的计算机已转向以存储器为中心的硬件结构，其工作关系如图1-3所示。（1）运算器。运算器又称为算术／逻辑单元（ALU）。它是计算机对数据进行加工处理的部件，主要执行算术运算和逻辑运算。（2）控制器。控制器是计算机的指挥控制中心。它负责从存储器中取出指令，并根据指令要求向其他部件发出相应的控制信号，保证各个部件协调一致地工作。中央处理器（CPU）包括运算器和控制器两个主要部件，计算机进行的一切操作和活动，都是在中央处理器控制下进行的。（3）存储器。存储器是计算机的记忆存储部件，用来存放程序指令和数据。存储器可分为内存储器和外存储器，内存储器主要存放当前正在运行的程序和程序临时使用的数据，而外存储器是指外部设备如硬盘、软盘和光盘等，用于存放暂时不用的数据与程序，属于永久性存储器。（4）输入设备。输入设备负责把用户命令包括程序和数据输入到计算机，键盘是最常用和最基本的输入设备，人们可以利用键盘将文字、符号和各种指令和数据输入计算机。（5）输出设备。计算机的输出设备主要负责将计算机中的信息，例如：各种运行状态、工作的结果、编辑的文件、程序和图形等，传送到外部媒介供用户查看或保存。链接二常用的计算机办公设备（1）打印机。打印机是重要的输出设备。常用的有针式打印机、喷墨打印机和激光打印机，如图1-4所示。（2）扫描仪。扫描仪是计算机的输入设备，可以完成图片和照片等资料的输入任务。扫描仪可分为：滚筒式扫描仪、平板式扫描仪和手持式扫描仪，平板式扫描仪是目前市场上的主流机型。扫描仪主要由光学成像部分，机械传动部分和光电转换部分组成，平板式扫描仪的外观如图1-5（左）所示。（3）刻录机。光盘刻录是指将源数据通过机器复制到目标光盘中的过程，而刻录光盘的设备称为刻录机。未记录信息的光盘盘片，称为空白刻录盘（俗称白片）。刻录机的工作原理是：首先将要刻录的数据读入自带的缓冲存储器中，然后再从缓冲存储器中把数据写入光盘盘片。光盘刻录机的种类很多，按功能可分为CD-R刻录机和CD-RW刻录机；按连接方式可分为内置式刻录机和外置式刻录机；按接口方式可分为SCSI接口、IDE接口和USB接口刻录机。刻录机外观如图1-5（中）所示。（4）数码相机。数码相机又称数字相机，是在传统相机的基础上发展而来的，是数字技术与传统相机相结合的产物。数码相机不再用胶卷作为成像介质，它可以将摄取的景物以数字形式记录在存储介质中，数码相机的外观如图1-5（右）所示。链接三计算机的基本应用（1）科学计算（数值计算）。发明计算机，就是为了解决科学技术研究和工程应用中的大量数值计算问题。如利用计算机高速度、高精度的运算能力，解决气象预报、火箭发射、地震预测和工程设计等庞大复杂的计算任务。显然，科学计算是计算机的主要应用领域。（2）数据处理（信息管理）。数据处理泛指计算机在非科学工程方面的所有应用如：数据计算、管理、查询和统计等。利用计算机信息存储容量大、存取速度快等特点，进行采集、管理、分析和处理大量数据并产生新的信息，是目前计算机应用的重要形式。（3）计算机辅助工程。计算机辅助工程，可以通过提高产品设计、生产和测试过程中的自动化水平，降低成本、缩短生产的周期、改善工作环境和提高产品质量，从而获得更高的经济效益。常见的形式有计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助教学和计算机辅助测试等。（4）过程控制（实时控制）。过程控制是利用计算机及时采集检测数据，按最优值迅速地对控制对象进行自动调节或自动控制。采用计算机进行过程控制，不仅可以大大提高控制的自动化水平，而且可以提高控制的及时性和准确性，从而改善劳动条件，提高产品质量及合格率。可见，计算机过程控制已在机械、冶金、石油、化工、纺织、水电和航天等部门得到广泛的应用。（5）人工智能。人工智能是计算机模拟人类的智能活动，例如感知、判断、理解、学习、问题求解和图像识别等，它可以进一步延伸人类的活动，拓展计算机应用环境。（6）网络应用。计算机技术与现代通信技术的结合构成了计算机网络。计算机网络的建立，不仅解决了一个单位，一个地区，一个国家中计算机与计算机之间的通信，而且可以实现软、硬件资源共享。计算机网络化是社会发展的必然趋势，也是未来计算机应用的主要方向。总结与回